Título

    Análise da Viabilidade Técnica do Arrefecimento a Ar de um Concentrador Fotovoltaico na cidade de Macaé - RJ

Orientador(a)

Orientador: Diego Cunha Malagueta

Resumo

     A energia fotovoltaica tem sido considerada uma forte candidata a fonte alternativa para mitigação das emissões de gases de efeito estufa. O concentrador fotovoltaico (CPV - Concentrator Photovoltaics) é uma tecnologia de fonte renovável que utiliza espelhos para aumentar a área de incidência solar sobre uma célula fotovoltaica, assim diminuindo a quantidade de células necessárias para atender a uma mesma carga e aumentando a eficiência da conversão. A concentração tende a elevar a temperatura de operação da placa, o que demanda um projeto de controle dessa temperatura. Este estudo tem como objetivo analisar diferentes geometrias e características de escoamento em trocadores de calor para o arrefecimento de células fotovoltaicas de alta concentração (HCPV) utilizando o software COMSOL Multiphysics 5.3 para analisar o arrefecimento de um concentrador fotovoltaico a partir de um cooler de refrigeração a ar, garantindo seu funcionamento em regime permanente para as condições meteorológicas da cidade de Macaé e assim servir de base para o projeto de um protótipo. São testadas cinco diferentes geometrias de aletas, como aletas retangulares e em pinos, onde é analisado o comportamento da sua variação de altura e seu funcionamento em uma placa ou em três placas em série e seus resultados são, então, analisados e comparados entre si. Os modelos propostos têm como foco um menor custo e mais fácil fabricação, possibilitando uma possível construção de um protótipo e contribuindo com a expansão da tecnologia CPV. As aletas retangulares permitem uma maior troca térmica, quando comparados aos modelos de pino, sendo então consideradascomo uma melhor alternativa para o arrefecimento das placas fotovoltaicas.

Abstract